邮局选址问题分治算法c语言
时间: 2023-10-26 10:06:57 浏览: 242
邮局选址问题是指在一定范围内选取若干个邮局,使得所有居民到最近的邮局的距离之和最小。分治算法可以用于解决这个问题。
具体思路如下:
1. 将区域划分为若干个子区域,每个子区域内只有一个邮局。
2. 计算每个居民到最近的邮局的距离之和。
3. 选取距离之和最小的子区域,将其继续划分为子区域,直到每个子区域内只有一个居民点。
4. 在每个子区域内选取一个居民点作为邮局,计算所有居民到最近的邮局的距离之和。
5. 比较所有方案,选择距离之和最小的方案。
下面是使用C语言实现邮局选址问题分治算法的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define MAX 100 // 最大居民点数
// 定义居民点结构体
struct point {
double x; // x坐标
double y; // y坐标
};
// 计算两点间的距离
double distance(struct point p1, struct point p2) {
return sqrt(pow(p1.x - p2.x, 2) + pow(p1.y - p2.y, 2));
}
// 计算所有居民到最近的邮局的距离之和
double cost(struct point* p, int n, struct point* q, int m) {
double sum = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
double min = distance(p[i], q[0]);
for (int j = 1; j < m; j++) {
double d = distance(p[i], q[j]);
if (d < min) {
min = d;
}
}
sum += min;
}
return sum;
}
// 分治算法求解邮局选址问题
double solve(struct point* p, int n, struct point* q, int m) {
if (m == 1) { // 只有一个邮局,直接计算距离之和
return cost(p, n, q, m);
} else { // 将区域划分为两个子区域,递归求解
int k = n / 2;
double x = p[k].x;
double sum1 = solve(p, k, q, m);
double sum2 = solve(p + k, n - k, q, m);
double min = sum1 + sum2;
int j = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (p[i].x < x) { // 属于左边子区域
double d1 = cost(p, i, q, m);
double d2 = solve(p + i, n - i, q, m);
double sum = d1 + d2;
if (sum < min) {
min = sum;
}
} else { // 属于右边子区域
double d1 = cost(p + i, n - i, q, m);
double d2 = solve(p, i, q, m);
double sum = d1 + d2;
if (sum < min) {
min = sum;
}
q[j++] = p[i]; // 将右边子区域的居民点加入右边的邮局集合中
}
}
return min;
}
}
int main() {
int n, m;
struct point p[MAX], q[MAX];
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%lf%lf", &p[i].x, &p[i].y);
}
printf("%.2lf\n", solve(p, n, q, m));
return 0;
}
```
注意在使用分治算法求解时,每次递归都需要开辟新的邮局集合q,以避免对原有集合的影响。
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